رفتار سيلان آلياژ تيتانيوم SP-700 حين تغيير شكل گرم كششي در مناطق دوفاز β/α و تك فاز β

Flow Behavior of SP-700 Titanium Alloy During Hot Tensile Deformation in α+β and β Phase Regions

در اين پژوهش، به منظور بررسي رفتار سيلان گرم و ازدياد طول نسبي شمش ريختگي آلياژ تيتانيوم SP-700، آزمايش كشش گرم در مناطق دوفاز β/α و تك فاز β با نرخ كرنش 1/0 بر ثانيه انجام شد. نتايج نشان داد كه رفتار كشش گرم آلياژ SP-700 در ناحيه دوفاز β/α (دماهاي 900-700 درجه سانتي گراد) به دليل ماهيت فازهاي آلفا و بتا و ساختار بلوري آنها، متفاوت از ناحيه تك فاز β (دماهاي 1100-950 درجه سانتي گراد) است. زيرا تعداد سيستم هاي لغزش و درنتيجه مكانيزم تغيير شكل در ساختار هگزاگونال فشرده متفاوت از ساختار بلوري مكعبي مركزدار است. از سوي ديگر، تغييرات شديد ميزان ازدياد طول نسبي در محدوده دمايي 900-850 درجه سانتي گراد، ناشي از حذف تدريجي فاز آلفا از زمينه در اثر وقوع استحاله فازي آلفا به بتا بود. بررسي ريزساختار نشان داد كه مكانيزم غالب تغيير شكل گرم آلياژ SP-700 هنگام كشش گرم، بازيابي ديناميكي است. بنابراين علت افزايش ميزان ازدياد طول نسبي آلياژ با دما، به تضرس مرزدانهها و وقوع بازيابي ديناميكي نسبت داده شد. درحالي كه با افزايش دما در محدوده 1100-1000 درجه سانتي گراد، رشد دانه هاي بتا و وقوع شكست مرزدانه اي باعث كاهش ميزان ازدياد طول نسبي شده است.

In this paper, in order to study the flow behavior and elongation of as-cast ingots of SP-700 titanium alloy, hot tensile test was done in α/β dual phase and β single phase regions using strain rate of 0.1 s-1. Results showed that the hot tensile behavior of SP-700 in the α/β dual phase region (700-900 ºC) was different from the β single phase one (950-1100 ºC) due to the nature of alpha and beta phases and their crystallographic structure. This was since the number of slip systems and deformation mechanism in HCP structure were different from those in BCC structure. Beside, the intensive variation of elongation in microstructural studies showed that the dominant mechanism of hot tensile deformation of SP-700 alloy was dynamic recovery (DRV). Thus, serration of grain boundaries and occurrence of DRV were the reasons for the increase of elongation with the rise of temperature. However, beta grains growth and occurrence of grain boundary fracture made a slight decrease in elongation in the temperature range of 1000-1100 ºC.